Ein abgestimmter Massendämpfer, auch bekannt als ein harmonischer Absorber, sind ein in Strukturen bestiegenes Gerät, um den Umfang von mechanischen Vibrationen zu reduzieren. Ihre Anwendung kann Unbequemlichkeit, Schaden oder völligen Strukturmisserfolg verhindern. Sie werden oft in der Energieübertragung, den Automobilen und den Gebäuden verwendet.

Grundsatz

Abgestimmte Massendämpfer stabilisieren sich gegen die gewaltsame durch das harmonische Vibrieren verursachte Bewegung. Ein abgestimmter Dämpfer reduziert das Vibrieren eines Systems mit einem verhältnismäßig leichten Bestandteil, so dass die Grenzfall-Vibrationen weniger intensiv sind. Grob werden praktische Systeme des Sprechens abgestimmt, um die Hauptweise von einer sich beunruhigenden Erregungsfrequenz entweder wegzuschieben, oder Dämpfung zu einer Klangfülle hinzuzufügen, die schwierig oder zur Feuchtigkeit direkt teuer ist. Ein Beispiel der Letzteren ist eine Kurbelwelle torsional Dämpfer. Massendämpfer werden oft mit einem hydraulischen oder Reibungsbestandteil durchgeführt, der mechanische kinetische Energie in die Hitze wie ein Automobilstoß-Absorber verwandelt. Eine elektrische Entsprechung ist ein LCR Stromkreis.

In Anbetracht eines Motors mit der Masse, die über Motorgestelle dem Boden beigefügt ist, vibriert der Motor, wie es funktioniert und die weiche Motorgestell-Tat als ein paralleler Frühling und Dämpfer, und. Die Kraft auf den Motorgestellen ist. Um die maximale Kraft auf den Motorgestellen zu reduzieren, weil der Motor mehr als eine Reihe von Geschwindigkeiten bedient, wird eine kleinere Masse mit vor einem Frühling und einem Dämpfer verbunden, und. ist die wirksame Kraft auf dem Motor wegen seiner Operation.

Der Graph zeigt die Wirkung eines abgestimmten Massendämpfers auf einem einfachen Frühlingsmassendämpfer-System, das durch Vibrationen mit einem Umfang einer Einheit der auf die Hauptmasse angewandten Kraft aufgeregt ist. Ein wichtiges Maß der Leistung ist das Verhältnis der Kraft auf den Motorgestellen zur Kraft, die den Motor vibrieren lässt. Das nimmt an, dass das System so geradlinig ist, wenn sich die Kraft auf dem Motor verdoppeln sollte, auch würde die Kraft auf den Motorgestellen. Die blaue Linie vertritt das Grundlinie-System mit einer maximalen Antwort von 9 Einheiten der Kraft um 9 Einheiten der Frequenz. Die rote Linie zeigt die Wirkung, eine abgestimmte Masse von 10 % der Grundlinie-Masse hinzuzufügen. Es hat eine maximale Antwort 5.5, an einer Frequenz 7. Als eine Nebenwirkung hat es auch eine zweite normale Weise und wird etwas mehr vibrieren als das Grundlinie-System an Frequenzen unter ungefähr 6 und über ungefähr 10.

Die Höhen der zwei Spitzen können durch das Ändern der Steifkeit des Frühlings im abgestimmten Massendämpfer angepasst werden. Das Ändern der Dämpfung ändert auch die Höhe der Spitzen auf eine komplizierte Mode. Der Spalt zwischen den zwei Spitzen kann durch das Ändern der Masse des Dämpfers geändert werden.

Der Bedeuten Anschlag ist komplizierter, die Phase und den Umfang der Bewegung jeder Masse für die zwei Fälle hinsichtlich F1 zeigend.

In den Anschlägen am Recht zeigt die schwarze Linie die Grundlinie-Antwort . Jetzt in Betracht ziehend, zeigt die blaue Linie die Bewegung der Dämpfungsmasse, und die rote Linie zeigt die Bewegung der primären Masse. Der Umfang-Anschlag zeigt, dass an niedrigen Frequenzen die Dämpfungsmasse viel mehr mitschwingt als die primäre Masse. Der Phase-Anschlag zeigt, dass an niedrigen Frequenzen die zwei Massen in der Phase sind. Da die Frequenz gegenphasige Bewegungen mit bis um 9.5 Hz vergrößert, mit denen es 180 ° gegenphasige sind, die Dämpfungswirkung durch die Maximierung des Umfangs dessen maximierend, maximiert das die Energie, die darin zerstreut ist, und zieht gleichzeitig die primäre Masse in derselben Richtung wie die Motorgestelle an.

Massendämpfer in Automobilen

Motorsport

Der abgestimmte Massendämpfer wurde als ein Teil des Suspendierungssystems von Renault, auf F1 seinem 2005-Auto (der R25) am brasilianischen 2005-Grand Prix eingeführt. Wie man hielt, war es zuerst gesetzlich, und es war im Gebrauch bis zum deutschen 2006-Grand Prix.

An Hockenheim wurde der Massendämpfer ungesetzlich durch den FIA gehalten, weil die Masse dem Fahrgestell und wegen des Einflusses nicht starr beigefügt wurde, den es auf der Wurf-Einstellung des Autos hatte, das der Reihe nach bedeutsam die Lücke unter dem Auto und folglich den Boden-Effekten des Autos betroffen hat, um ein bewegliches aerodynamisches Gerät und folglich demzufolge zu sein, die Leistung der Aerodynamik ungesetzlich zu beeinflussen.

Die Stewards der Sitzung haben es für gesetzlich gehalten, aber der FIA hat gegen diese Entscheidung protestiert. Zwei Wochen später hat das FIA Internationale Berufungsgericht den Massendämpfer für ungesetzlich gehalten.

Produktionsautos

Abgestimmte Massendämpfer werden in Produktionsautos normalerweise auf der Kurbelwelle-Rolle weit verwendet, um torsional Vibrieren und sich biegende Weisen der Kurbelwelle, auf dem driveline für gearwhine und den anderen Geräuschen zu kontrollieren. Sie werden auch auf dem Auslassventil auf dem Körper und auf der Suspendierung verwendet. Fast alle Autos werden einen Massendämpfer haben, einige können 10 oder mehr haben.

Massendämpfer im Raumfahrzeug

Ein Vorschlag, Vibrieren auf Ares der NASA feste Kraftstoffboosterrakete zu reduzieren, soll 16 abgestimmte Massendämpfer als ein Teil einer Designstrategie verwenden, um Maximallasten von 6g bis 0.25 g, der TMDs zu reduzieren, verantwortlich für die Verminderung von 1 g bis 0.25 g, der Rest zu sein, der durch das herkömmliche Vibrieren isolators zwischen den oberen Stufen und der Boosterrakete wird tut.

Dämpfer in Energieübertragungslinien

Hochspannungslinien haben häufig kleine Dämpfer von Stockbridge in der Form von der Kugelstange, die von den Leitungen hängen, um abzunehmen, die, Hochfrequenzschwingung des niedrigen Umfangs hat Flattern genannt.

Dämpfer in Gebäuden und verwandten Strukturen

Gewöhnlich sind die Dämpfer riesige konkrete Blöcke oder Stahlkörper, die in Wolkenkratzern oder anderen Strukturen bestiegen sind, und entgegen den Klangfülle-Frequenzschwingungen der Struktur mittels Frühlinge, Flüssigkeit oder Pendel bewegt sind.

Quellen des Vibrierens und der Klangfülle

Unerwünschtes Vibrieren kann durch Umweltkräfte verursacht werden, die einer Struktur, wie Wind oder Erdbeben, oder von einer anscheinend harmlosen Vibrieren-Quelle folgen, die Klangfülle verursacht, die zerstörend, unangenehm oder einfach ungünstig sein kann.

Erdbeben

Die seismischen durch ein Erdbeben verursachten Wellen werden Gebäude schwanken und auf verschiedene Weisen abhängig von der Frequenz und der Richtung der Boden-Bewegung, und der Höhe und dem Aufbau des Gebäudes schwingen lassen. Seismische Tätigkeit kann übermäßige Schwingungen des Gebäudes verursachen, das zu Strukturmisserfolg führen kann. Um die seismische Leistung des Bauens zu erhöhen, wird ein richtiges Baudesign durchgeführt, verschiedene seismische Vibrieren-Kontrolltechnologien verpflichtend.

Mechanische menschliche Quellen

Massen von Leuten, die auf und ab in Stufen sofort oder großer Anzahl der Leute spazieren gehen, die im Einklang stampft, können ernste Probleme in großen Strukturen wie Stadion verursachen, wenn jene Strukturen an Dämpfungsmaßnahmen Mangel haben. Vibrieren, das durch die schwere Industriemaschinerie, Generatoren und Dieselmotoren verursacht ist, kann auch Probleme zur Strukturintegrität, besonders wenn bestiegen, auf einer Stahlstruktur oder Fußboden aufwerfen. Großer Ozean, der Behälter geht, kann abgestimmte Massendämpfer verwenden, um den Behälter von seinem Motorvibrieren zu isolieren.

Wind

Die Kraft des Winds gegen hohe Gebäude kann die Spitze von Wolkenkratzern veranlassen, mehr als einen Meter zu bewegen. Diese Bewegung kann in der Form des Beeinflussens oder der Drehung sein, und kann die Obergeschosse solcher Gebäude veranlassen sich zu bewegen. Bestimmte Winkel des Winds und aerodynamische Eigenschaften eines Gebäudes können die Bewegung akzentuieren und Reisekrankheit in Leuten verursachen.

Beispiele von Gebäuden und Strukturen mit abgestimmten Massendämpfern

Kanada

• Ein Wandzentrum in Vancouver — Es verwendet abgestimmte flüssige Säulendämpfer, zur Zeit seiner Installation, einer einzigartigen Form des abgestimmten Massendämpfers.

China

• Schanghaier Weltfinanzplatz in Schanghai, chinesischem

Deutschland

• Berliner Fernsehturm (Fernsehturm) — abgestimmter Massendämpfer hat sich in der Spitze niedergelassen.

Irland

• Dubliner Spitze in Dublin, Irland — Diese schmale schlanke Struktur wurde mit einem abgestimmten Massendämpfer entworfen, um aerodynamische Stabilität während eines Windsturms zu sichern.

Japan

• Die Akashi-Kaikyō Bridge, zwischen Honshu und Shikoku in Japan, zurzeit die längste Hängebrücke in der Welt, verwendet Pendel innerhalb seiner Suspendierungstürme als abgestimmte Massendämpfer.
• Himmel-Baum von Tokio, hat vertikal zwei Einheiten (ganze 100 Tonnen) in der Unterkunft als oben gelegt.
• Yokohama Grenzstein-Turm

Russland

• Sakhalin-I — Eine Auslandsbohrplattform

Taiwan

• Taipei 101 Wolkenkratzer — Enthält einen der größten abgestimmten Massendämpfer in der Welt an 730 Tonnen.

Die Vereinigten Arabischen Emiraten

• Al-Araber von Burj in Dubai — 11 abgestimmte Massendämpfer.

Die Vereinigten Staaten von Amerika

• Bally zu Bellagio, Bally zum Caesars Palast, und Schatz-Insel zu den venezianischen Fußgängerbrücken in Las Vegas, Nevada
• Turm/731 von Bloomberg Lexington in New York City, New York
• Citigroup Zentrum in New York City, New York — Bestimmt durch William LeMessurier und vollendet 1977, war es einer der ersten Wolkenkratzer, um einen abgestimmten Massendämpfer zu verwenden, um Schwanken zu reduzieren. Verwendet eine konkrete Version.
• Comcast Zentrum in Philadelphia, Pennsylvanien — Enthält größten Tuned Liquid Column Damper (TLCD) in der Welt an 1,300 Tonnen.
• Die großartige Felsschlucht Skywalk, Arizona
• Turm von John Hancock in Boston, Massachusetts — Ein abgestimmter Massendämpfer wurde dazu hinzugefügt, nachdem es gebaut wurde, es das 1. Gebäude machend, um einen abgestimmten Massendämpfer zu verwenden.
• Ein Rincon Hill South Tower, San Francisco, Kalifornien — Zuerst in Kalifornien bauend, um eine Flüssigkeit zu haben, hat Massendämpfer abgestimmt
• Park-Turm in Chicago, Illinois — Das erste Gebäude in den Vereinigten Staaten, die mit einem abgestimmten Massendämpfer vom Anfang zu entwerfen sind.
• Zufälliger Hausturm-Gebrauch zwei Flüssigkeit hat Dämpfer in New York City, New York gefüllt
• Thema-Gebäude am internationalen Flughafen von Los Angeles Los Angeles, Kalifornien
• Trumpfen Sie Weltturm in New York City, New York

Das Vereinigte Königreich

• Die London Millennium Bridge — 'Die Wobbly Bridge'